密云水库潮河主坝高水位运行工况下工程性态分析与评价

密云水库的蓄水量由于南水北调等原因持续增加,高水位运行成为常态,这对潮河主坝的安全运行是一个非常严峻的考验。选用建库以来高水位运行期间,潮河主坝变形、渗流监测等监测资料,运用对比、制表及绘图等方法,分析了潮河主坝在高水位运行工况下工程性态以及可能面临的问题,最后对保证潮河主坝的安全运行提出了合理性建议,以期为今后密云水库的安全运行提供参考。     

一种通用的数据采集系统设计及其FPGA实现

基于多相滤波技术和能量检测方法,完成了一种通用的数据采集系统设计及其FPGA实现,可兼容低速、高速和突发信号的采集。仿真和实测结果表明,该系统满足实际需要。     

岩体平巷充气降氡技术研究

提出了一种适用于破碎山体中平巷的降氡技术.该巷道中氡浓度受山体内空气渗流方向和强度的控制,渗流的机制是烟囱效应.由于山体内空气的温度基本恒定,因而密度不变,而巷道外空气密度随温度的变化而相应地变化着,这就导致了山体内外空气的失衡--夏季山体内含氡空气经裂缝流入巷道,冬季巷道外新鲜空气流入巷道后再经山体裂缝流向大气.实验表明,通过在巷道口部设置自动风门,向巷道内机械压风,形成充气状态,可以调节山体内空气的渗流方向,从而可以显著降低巷道内氡的浓度.     

数字温度传感器中低功耗数字滤波器设计

设计了一种应用于数字温度传感器的低功耗CIC(Cascade-Integrated-Comb)抽取滤波器。在功能上,控制滤波器单次转换和抽取倍数可变;在架构上,采用非递归和多相分解的方式分六级实现CIC滤波器。通过利用不同相位的时钟控制多相分解的各个通道数据传输,避免产生多相分解控制逻辑电路。采用同步和异步分频相结合的技术产生时钟分频电路,减少分频电路的复杂性。使用资源共享技术及将乘法运算转换为移位相加运算,能够减少多相分解引入的系数对电路的影响。经过逻辑综合和功耗分析验证表明:设计的滤波器系统功耗为流水线Hogenauer CIC系统功耗的28.6%,为传统非递归CIC滤波器系统功耗的45%。     

多相图像分割的Split-Bregman方法及对偶方法

变分水平集方法为多相图像分割提供了统一框架,但其能量泛函的局部极值问题和较低的计算效率制约着该类方法的应用,文中针对此问题提出一种改进模型和方法.首先将两相图像分割的全局凸优化模型推广到多相图像分割,建立了多相图像分割的交替凸优化变分模型,以改善传统模型的局部极值问题;然后提出了相应的快速Split-Bregman方法和对偶方法来提高计算效率,其中Split-Bregman方法通过引入辅助变量将凸松弛后的变分问题转化为简单的Poisson方程和精确的软阈值公式,对偶方法则通过引入对偶变量将该问题转化为对偶变量的半隐式迭代计算和主变量的精确计算公式.文中的改进模型适用于任意多相图像分割,且对二维和三维图像分割具有相同形式,可用于三维图像的多对象自动形状恢复.最后通过多个数值算例验证了文中方法的计算效率优于传统的方法.     

“多相流体力学”课程教学改革的探索

对"多相流体力学"课程教学改革进行了总结,分析了通过改变教学主体位置与教学方法,将理论教学与工程应用相结合,理论教学与科研相结合的教学改革思路。实践表明,这种课程教学改革思路,符合以提高质量为核心的内涵式发展道路的方针,有利于培养适应新世纪我国现代化建设需要的具有创新精神、实践能力和自我学习能力的高素质人才。     

考虑非达西渗流的泥浆离心脱水分析

为深入探究离心脱水技术在处理主要由黏性土组成的建筑废弃泥浆时的内在机理及其影响因素,利用分段线性化方法,充分考虑黏性土中渗流的非达西特性以及土体变形的非线性特征,建立在离心作用下能够考虑其非达西渗流特性的泥浆脱水分析模型。通过与已有研究成果及室内试验结果的对比,证明了该模型的有效性。在此基础上,分析了模型参数对脱水过程的影响。研究结果表明:脱水速度和最终土水界面位移量随着电机转速的增大而增大;增加泥浆初始厚度会增大最终土水界面位移量,但会降低初期的土水界面移动速度;压缩指数在初期对土水界面位移的影响并不明显,但其增大会导致最终土水界面位移量的增加;非达西渗流参数的增大会导致土水界面位移的减少,但通过提升电机转速,可以有效地降低非达西渗流对脱水效果的不利影响。研究成果可为离心脱水技术在建筑废弃泥浆处理中的进一步优化与应用提供借鉴和参考。     

桃源水电站左槽右岸土石副坝渗流稳定性分析

桃源水电站土石副坝为碾压土石坝,坝体填筑料主要为天然砂砾料,级配不良,采用高喷灌浆防渗墙防渗。水库建成蓄水后,土石副坝下游坝脚与混凝土闸坝结合部位附近出现渗漏点。通过分析土石副坝渗透破坏的形式,结合监测结果,分析坝体渗流稳定性。     

某邻近堤防深基坑工程防渗帷幕布置研究

某深基坑工程地处京杭运河扬州段堤防东侧,基坑开挖深度范围内及坑底存在粉土、粉砂层,易发生渗流安全事故,威胁堤防安全。基于MIDAS GTS根据地质勘察资料建立三维有限元仿真模型,详细计算了添加帷幕前后及不同侧向帷幕宽度下各开挖阶段的渗流情况,分析了侧向帷幕宽度与堤防、基坑的影响关系。计算结果表明,不加帷幕时近堤防侧基坑2个角点渗透逸出坡降最大,其附近易出现渗透破坏;侧向帷幕宽度的增加有造成中间帷幕底部渗透坡降稍微增大的趋势;从技术、经济角度,基坑侧向帷幕宽17 m时防渗效果较为显著;帷幕中间底部及侧向帷幕断头处渗透坡降较大,需密切关注。研究结果为相似工程帷幕的设置提供了经验参考。     

基于GMS的红崖山隧道渗流场分析与涌水量预测

以云南省昭通市红崖山隧道为研究对象,通过对隧址研究区地勘资料分析与研究,利用谷歌移动服务(GMS)建立了红崖山隧道地下水渗流三维数值模型。隧道在完全开挖未封堵情况下,分析不同水力传导系数下的地下水水头等值线的变化过程及规律,结果表明随着隧道水力传导系数不断增大,隧道周围呈现左边水头逐渐减小右边水头逐渐增大的趋势;利用MODPATH模块在可能发生突水危险的隧道洞段设置粒子追踪井,分析粒子在不同涌水量下的迹线,反演出隧道涌水对地下渗流场影响范围,随着隧道突水点涌水量的不断增加,影响范围由“束”状逐渐向“扇”状变化,不断扩大;并采用数值模拟法、大气降雨入渗法和地下水径流模数法进行涌水量预测为隧道后续排水设计及施工组织管理提供可靠依据。